2.1 Визначення характеристики при сталій частоті обертання

Ця характеристика представляє наступні залежності між основними параметрами:

чи ;

і ,

що зображуються на одному графіку (рис. 2.2).

Рис. 2.2

Для визначення даної характеристики необхідно при постійній (розрахунковій) частоті обертання вентилятора змінювати продуктивність за рахунок зміни прохідного перерізу нагнітального патрубка діафрагмами 8 (див. рис. 2.1) на виході з нього. Такий спосіб регулювання роботи машин називається дроселюванням на нагнітанні.

2.1.1 Визначення об'ємної продуктивності (витрати)

Як відомо з гідравліки, витрата газу через діафрагму може бути визначена за формулою

, (2.1)

де - коефіцієнт витрати, - коефіцієнт, що враховує розширення середовища; - площа прохідного перерізу діафрагми; - перепад тиску між обома сторонами діафрагми (втрата тиску на діафрагмі).

Для вентилятора низького тиску ( 100 мм вод. ст.) можна застосувати . З невеликою похибкою при малих витратах величину можна прийняти рівною показу манометра на нагнітанні.

Коефіцієнт витрати для шайби вибирається в залежності від відношення прохідного перерізу шайби і діаметра трубопроводу. Для спрощення розрахунків витрата в дослідах визначається по графіках, що знаходяться біля вентилятора і показаних на рис. 2.3. На рисунку зображені тарувальні графіки для визначення витрати повітря вентилятора при =760 мм рт. ст. і = 20°С ( = 1,2 кг/м³):

д.1, д.2 - номери діафрагм; - розрідження на всмоктуванні, - надлишковий тиск на нагнітанні.

Для кожної шайби, задаючись величинами , можна за формулою (2.1) побудувати криві (рис. 2.3)

при , (2.2)

що використовуються в дослідах для визначення малих і середніх витрат. При великих витратах, і зокрема при відкритому нагнітальному трубопроводі, велика точність досягається при використанні наступної наближеної формули

, (2.3)

де - коефіцієнт швидкості у всмоктувальному патрубку; - площа живого перерізу всмоктувального патрубку; - розрідження у всмоктувальному патрубку. Величина  може бути визначена за формулою , де коефіцієнт опору для лабораторної установки з кутом конусності колектора може бути прийнятий .

Тоді

.

Задаючись величиною розрідження на всмоктуванні за формулою (2.3) побудовані криві , якими користуються в досліді для визначення витрати при максимальній діафрагмі і відкритому трубопроводі (рис. 2.3).

Криві для визначення витрати побудовані для атмосферного тиску

мм рт. ст. і температури ( ). При інших атмосферних умовах зняті з графіків величини витрат варто привести до умов проведення експерименту відповідно до рівності

,

де визначається за даними досліду.

2.1.2. Визначення тиску (напору), що розвивається вентилятором

Цей тиск визначають як різницю повних енергій (повних тисків) у перерізах на виході з вентилятора ( ) і вході в нього ( ) (див. рис. 2.1).

З метою спрощення досліду і обробки даних характеристики визначаються по вимірах, що визначаються у перерізах (2-2) напірного і (1-1) всмоктувального патрубків. У цьому випадку параметри вентилятора (тиск і ККД) будуть трохи занижені на величину втрат на ділянках (1-1 і ) і (2-2 і ).

Так як ці ділянки невеликі і швидкість у патрубках мала ( ), а проміжний патрубок конфузорний, то втрати в них будуть незначними і їх можна не враховувати в лабораторних дослідах.

У цьому випадку тиск, що розвивається вентилятором

, (2.4)

де

і ,

чи

, (2.5)

де і .

Тут прийнято , а ввійшло зі знаком плюс як розрідження на всмоктуванні.

Величини статичних (надлишкових) тисків і заміряють приладами, а середньовитратні швидкості визначають з виразу , де - площа перерізу напірного і всмоктувального патрубка.

Напір,що створюється вентилятором, визначають за виразом

.

Будують криві і .